CN1528689A - 用微生物处理粪尿的免水冲厕所 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用微生物处理粪尿的免水冲厕所，包括屋体、生物反应器、蹲便器，屋体下面设置有箱体，生物反应器设置在所述箱体内，蹲便器设置在所述屋体的底部，生物反应器的壁为双层，内、外层中设置有加热装置和保温材料，生物反应器内设置有温度传感器和湿度传感器，生物反应器内设置有搅拌装置，搅拌装置的一端穿过生物反应器的侧壁与驱动装置连接，生物反应器的另一侧壁设置有出料口，出料口设置有出料开关，生物反应器内设置有载体，所述载体上承载有微生物组合物发酵液，该厕所具有节水、生物除臭、安装方便、可移动、占地面积小、粪尿外溢等优点，可实现粪尿处理无害化、减量化，对环境无污染，是一种新型的环保产品。

Description

用微生物处理粪尿的免水冲厕所

                         技术领域

本发明涉及一种卫生设备，尤其是涉及一种免水冲厕所。

                         背景技术

近年来，环境污染问题，越来越受到人们的重视，人类的粪尿是环境污染物之一。

长期以来，人类的粪尿采用二次处理技术，从清运方式来说大体上可分为旱厕和水厕两种结构。旱厕大多是暴露的开放式结构，它极易滋生蚊蝇等害虫并通过蚊蝇传播传染病，而且处理时费事耗时，但在经济条件比较落后的农村仍在使用。在城市中通常使用水冲式厕所，在使用过程中除了需耗用大量的宝贵水源外，还要与之配套建设较大面积的化粪池，加大了成本。另外，为了将粪便“运送”到远离人们生活的地方，人们不惜使用地球上宝贵的水资源作为运输手段，从而污染了水体，这又需要对那些被污染的水进行净化处理，由此增加了污水处理厂的负担。

随着经济的发展和城市人口的不断增加，其水厕的弊端越来越显现出来。大量的宝贵的水资源用于冲刷厕所，一方面造成水的浪费，一方面造成污染。目前，全国范围内，尤其是在城镇使用水冲式厕所，这就意味着每年要用掉相当于几十座大型的水库及浪费掉几座大型化肥厂生产的肥料。

水冲式厕所带来的药物污染也十分严重。最近，欧洲科学家对饮用水源进行了化验，发现水中含有该国家并不生产的药物及其代谢物质，造成这种现象唯一的、合理的解释就是：药物以及其代谢物通过人的***物排到了地下水体中。迄今为止，已发现的药物污染及其代谢物包括有镇痛剂、化疗药品、激素、抗癫痫药和B超显影剂等。在大多数情况下，约有50～90％的药物是以生物活性的形式***出来的，其中，部分药物在***后经过自然界的化学作用，被重新转化成活跃的形式。残留物中所含的荷尔蒙，能促进致病微生物抗药性的增强。总而言之，这些药物对人类健康的潜在危害是不可估量的。

冲水式厕所可造成严重的水污染、淡水资源匮乏及海洋生物***受到破坏。因此研制生物卫生的厕所是现代社会和科技发展的趋势。本着“循环再利用”这一原理，建立一套有利于生物***良性循环的环境卫生技术，以解决社会迫切需要解决的问题，即减少粪便对水资源的污染。

近几年，国内外研制的生态厕所比较多，但仍分别存在下列诸多问题：结构复杂、占地面积较大、建筑费用高、不能移动、日常维护费用高，安装和操作困难，从而难以在人口密集地区大规模使用，难以实现现代化粪便处理，同时资源化问题也尚未解决。

                                发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用微生物处理粪尿的免水冲厕所，使用这种厕所，可以实现免冲水，而且可移动、可组装、安装方便，成本低廉。

本发明的技术方案概述如下：

用微生物处理粪尿的免水冲厕所，包括屋体、生物反应器、蹲便器，所述屋体下面设置有箱体，所述生物反应器设置在所述箱体内，所述蹲便器设置在所述屋体的底部，所述蹲便器的中部设置有排放口，所述生物反应器的上面设置有开口，所述开口与所述排放口连接，所述生物反应器的壁为双层，内、外层中设置有加热装置和保温材料，所述生物反应器内设置有温度传感器和湿度传感器，所述生物反应器内设置有搅拌装置，所述搅拌装置的一端穿过所述生物反应器的侧壁与驱动装置连接，所述驱动装置由自动控制***控制，所述生物反应器的另一侧壁设置有出料口，所述出料口设置有自动控制器控制的出料开关，所述生物反应器内设置有载体，所述载体上承载有微生物组合物发酵液。

所述微生物组合物发酵液按体积百分比为：枯草芽孢杆菌10～30％，地衣芽孢杆菌5～25％，巨大芽孢杆菌20～40％，嗜粪乳杆菌25～45％。

所述微生物组合物发酵液按体积百分比优选为：枯草芽孢杆菌20％，地衣芽孢杆菌15％，巨大芽孢杆菌30％，嗜粪乳杆菌35％。

所述载体为粉碎的秸杆、刨木花、木屑及木灰中至少一种。

所述屋体由多个拼装板组成。

所述搅拌装置为螺旋式结构或齿式结构或拔轮子式结构。

所述屋体内设置有小便器，所述小便器通过第一排尿管与储尿器连接，所述储尿器与泵连接。

所述蹲便器下部中前方设置有导尿板，所述导尿板通过第二导尿管与储尿器连接。

所述屋体内在蹲便器与储尿器间设置有隔板。

本发明具有如下优点：

(1)本发明可实现免水冲，节约大量的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益；

(2)本发明可使粪尿经过微生物处理转化为良好的生物降解肥，由于生物降解作用，使某些生物大分子如蛋白质、脂肪及纤维素等降解为小分子，更利于农作物的吸收与利用；

(3)本发明可实现粪尿处理的无害化和减量化，粪尿中产生的臭气如：氨气、硫化氢等去除率达90％以上，厕所内的臭气强度达0级或1级，可以减少疾病的传播和减少对空气的污染；

(4)本发明在生物反应器侧壁上设置有出料口，可以利用搅拌装置，既能搅拌又有推进物料向出料口移动的功能，方便地清除了发酵后的物料；

(5)本发明的生物反应器壁设置为双层，内外壁中设置有保温材料及加热装置，可以保障微生物处理粪尿反应的温度，以彻底分解有害物质；

(6)本发明采有可移动的组装式结构，因而安装方便；

(7)本发明无高速运转与发热的工作元件，因此，其运行安全性高，使用寿命长；

(8)本发明成本低、节约资源、密封好、占地面积少，粪尿不外溢；

(9)由专人将本发明处理后的产物，进一步干燥、分装后，便可成为生物降解肥产品，将其应用于农业，必将减少合成肥料的使用，减少土壤的板结，使土壤肥力上升。

(8)本发明可适合多种场所，尤其适用于城市公共用厕、大型运动会或集会用厕、家庭用厕及在火车等交通工具上用厕、海滨浴场、公园、特殊行业用厕，尤其适用于因水资源匮乏或水道管网不全的城市、旅游景点、密室和野外等特殊场合。

                             附图说明

图1为本发明用微生物处理粪尿的免水冲厕所结构示意图。

以下是本发明附图中附图标记说明：

1——屋体             2——箱体          3——蹲便器      4——出料开关

5——生物反应器       6——搅拌装置      7——加热装置    8——湿度传感器

9——温度传感器       10——驱动装置     11——小便器     12——第一排尿管

13——通风装置        14——出料口       15——储尿器     16——温材料

17——微生物组合物    18——载体         19——隔板

20——导尿板          21——第二排尿管

本发明涉及微生物的说明：

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC No 0765、中国北京中关村，保藏日期：2002年7月12日；

地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC No 0766、中国北京中关村，保藏日期：2002年7月12日；

巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC No 0766、中国北京中关村，保藏日期：2002年7月12日；

嗜粪乳杆菌Lactobacillus coprophilus Abo-Elnaga et Kandler 1.214中国科学院微生物研究所4。分离源白薯发酵醪。培养基6，30℃ CGMCC

                            具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明用微生物处理粪尿的免水冲厕所，包括屋体1、生物反应器5、蹲便器3，屋体下面设置有箱体2，箱体2可设置于地面之上也可以设置于地面之下，若将本发明设置在火车、汽车或轮船等交通工具上时，则可将箱体2设置在所述交通工具的地板下，这样可节省空间，屋体1可以是由多个拼装板组成，生物反应器5设置在箱体2内，蹲便器3设置在屋体1的底部，蹲便器的中部设置有排放口，生物反应器5的上面设置有开口，开口与排放口连接，在开口与排放口间还可设置有活动挡板，生物反应器5的壁为双层，为了满足微生物处理粪尿时对反应温度的要求，内、外壁中设置有保温材料16及加热装置7，在生物反应器5内设置有温度传感器9、湿度传感器8，生物反应器5内设置有搅拌装置6，搅拌装置6的一端穿过生物反应器5的侧壁与驱动装置10连接，驱动装置10由自动控制***控制，还可以采用电机驱动，或采用定时间歇驱动，以带动搅拌装置6进行搅拌，也可在屋体1内设置手动板轮通过键连接带动搅拌装置6的主轴旋转，用于无电源的情况下，搅拌装置6的结构可采用螺旋式结构，还可采用齿式结构或拔轮式结构，生物反应器5的另一侧壁设置有出料口14，出料口14设置有自动控制器控制的出料开关4，当需出料时，打开出料开关4，搅拌装置6就会推动物料向出料口14移动，物料就会排出，在生物反应器5内设置有载体18，载体18上承载有微生物组合物17。

微生物组合物发酵液17按体积百分比的几个配方为：

	1	2	3	4	5
						枯草芽孢杆菌	15	10	30	10	10
地衣芽孢杆菌	15	5	15	15	25
						巨大芽孢杆菌	25	40	20	20	30
细黄链霉菌	15	20	10	10	10
						嗜粪乳杆菌	30	25	25	45	25

载体18可以是粉碎的秸杆、刨木花、木屑及木灰中至少一种，也可以是任意两种或三种或四种的组合。

微生物组合物发酵液是五种菌株在培养时必须分开培养，然后混合在一起，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌采用肉汤培养基，细黄链霉菌用高氏合成培养基，嗜粪乳杆菌用MRS培养基培养，发酵培养后，将发酵液按比例混合。

微生物组合物使用量为载体的1～10％，其中枯草芽孢杆菌能产生淀粉酶和蛋白酶，用以分解粪尿中的淀粉和蛋白质；地衣芽孢杆菌可以产生脂肪酶和纤维素酶，用以分解脂肪和纤维素；巨大芽孢杆菌具有降氨氮作用，细黄链霉菌主要具有快速分解有机物的作用，嗜粪乳杆菌能够产生抑菌素，抑制腐败菌生长。它们配合在一起后并与载体混合，具有使粪尿发酵快、除臭和降解有机物的功能。

在屋体1内也可以设置有小便器11，小便器11通过第一排尿管12与储尿器15连接，储尿器15与泵连接。在蹲便器3下部中前方还可以设置导尿板20，导尿板20通过第二导尿管21与储尿器15连接。

在屋体1内也可以设置有隔板19，将厕所分隔为大便间及小便间。

为了保证厕所内的空气质量，可在屋体1上设置有通风装置13，通风装置13可以采用排风扇或通风机或百页窗。另外，还可在屋体1内设置柔和的灯光或播放较为轻松的背景音乐，使入厕者心情轻松。

使用时，粪尿通过蹲便器3落入到生物反应器5内，小便器11中的尿液通过第一排尿管12将尿液排入储尿器15中，小便也可以通过导尿板20通过第二排尿管21排入储尿器15中，收集的尿液中可以提取有益的药物如尿激酶，或另作处理。通过搅拌装置6定时将载有微生物组合物的载体与粪尿充分混合并搅拌均匀，处理后的粪尿在出料开关打开的状态下，在搅拌装置的推动下，通过生物反应器5下部的出料口14排出。

另外，通过温度传感器9和湿度传感器8，可以随时测定生物反应器5中物料的温度和湿度，从而可推测出生物反应器5中的反应速度，通过调节温度，使生物反应器5中的温度保持在25-35℃，当生物反应器5中的温度低于25℃时，自动启动加热装置7使生物反应器5中物料的温度升高；当生物反应器5中温度达到于35℃时，自动关闭加热装置7，停止加热。

粪尿在生物反应器5中经过3至9周的处理后，将生物处理后的粪尿从出料口14排出，并收集起来，收集后的物料可经干燥等处理后成为微生物肥料，并可经过包装，符合相关规定要求，成为商品出售，成为用于农作物的商品肥料。

尽管上面结合附图对本发明的进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.用微生物处理粪尿的免水冲厕所，包括屋体、生物反应器、蹲便器，所述屋体下面设置有箱体，其特征是，所述生物反应器设置在所述箱体内，所述蹲便器设置在所述屋体的底部，所述蹲便器的中部设置有排放口，所述生物反应器的上面设置有开口，所述开口与所述排放口连接，所述生物反应器的壁为双层，内、外层中设置有加热装置和保温材料，所述生物反应器内设置有温度传感器和湿度传感器，所述生物反应器内设置有搅拌装置，所述搅拌装置的一端穿过所述生物反应器的侧壁与驱动装置连接，所述驱动装置由自动控制***控制，所述生物反应器的另一侧壁设置有出料口，所述出料口设置有自动控制器控制的出料开关，所述生物反应器内设置有载体，所述载体上承载有微生物组合物发酵液。

2.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述微生物组合物发酵液按体积百分比为：枯草芽孢杆菌10～30％，地衣芽孢杆菌5～25％，巨大芽孢杆菌20～40％，嗜粪乳杆菌25～45％。

3.根据权利要求2所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述微生物组合物发酵液按体积百分比为：枯草芽孢杆菌20％，地衣芽孢杆菌15％，巨大芽孢杆菌30％，嗜粪乳杆菌35％。

4.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述载体为粉碎的秸杆、刨木花、木屑及木灰中至少一种。

5.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述屋体由多个拼装板组成。

6.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述搅拌装置为螺旋式结构或齿式结构或拔轮子式结构。

7.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述屋体内设置有小便器，所述小便器通过第一排尿管与储尿器连接，所述储尿器与泵连接。

8.根据权利要求7所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述蹲便器下部中前方设置有导尿板，所述导尿板通过第二导尿管与储尿器连接。

9.根据权利要求1所述的用微生物处理粪尿的免水冲厕所，其特征在于所述屋体内在蹲便器与储尿器间设置有隔板。